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7.1 結論

本研究針對以 Zigbee 網路為傳輸媒介的網路控制系統進行探討,其中討論 了 Zigbee 本身的傳輸時間,網路系統的延遲時間等問題,接著對於資料遺失的 分布以及資料遺失率對系統的影響作探討,之後提出了資料預測控制器並將其加 入網路補償的架構中,在各種條件下,透過一系列的實驗與模擬,一步步的處理 時間延遲和資料遺失對網路控制系統造成的問題,以下為歸納出的三點結論:

1. 提出不同的資料遺失補償架構:

對於網路資料遺失的補償,首先使用了 one-delay,IME 等架構來 進行補償,但是 one-delay 在低度資料遺失時的補償效果不如 IME 而 IME 架構的切換區間應用於不同系統時需要調整,否則有機會使得系 統響應不穩定,因此提出了改變切換區間的 IME_1,IME_2,IME_3 等補償策略,經過模擬以及實驗的結果證明,對於不同的系統選用不 同補償區間的 IME 能達到比 one-delay 和原本 IME 更好的補償效果。

2. 分析 DPC 及 IME 補償網路訊息的優劣:

使用了三種不同的控制命令來比較 DPC 與 IME 網路資料遺失的補 償能力,模擬結果顯示在 DPC 控制器設計妥善沒有模式誤差的情況下,

DPC 應用於網路資料遺失補償的能力會比 IME 來的優秀。然而當 DPC 存在設計問題或是有模式誤差時,本身控制能力會下降,此時以 DPC 應用在網路資料遺失補償的能力也會下降。IME 本身為 model-free 的 架構,能夠因此避免模式誤差的問題,且當網路有時間延遲發生時,IME 能夠結合 PDC 達到網路時間延遲的補償架構。

3. 提出能廣泛適用於各種系統的網路時間延遲及資料遺失補償架構:

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對 於 一 般 的 網 路 控 制 系 統 而 言 , 大 部 分 的 補 償 系 統 都 是 針 對 model-based 的設計。本論文提出了 IME+DPC 的網路資料遺失補償架 構,能夠以資料遺失轉移機率及系統輸出入資訊得到自動切換補償區 間的 IME 設計,能夠針對不同的資料遺失進行區間的切換達到完善的 補 償 效 果 , 然 後 加 入 PDC 補 償 網 路 時 間 延 遲 的 問 題 , 得 到 IME+DPC+PDC 的網路資料遺失及時間延遲補償架構,此架構能夠廣 泛適用於各種不同的網路控制系統中,同時解決網路資料遺失與時間 延遲對網路控制系統所產生的影響。

7.2 未來發展

本論文中使用的網路為 Zigbee 網路,為了達到更好的控制效能,未來可將 此網路換成速度更快的網路,如此一來即能夠提高取樣頻率,使控制效果更好。

若是同樣使用 Zigbee 網路,則可以探討 Zigbee 感測器互相傳輸的方面,建構多 點的感測器網路,使控制系統延伸,擴大網路。而對於預測控制器而言,未來可 將預測控制器以即時的方式實現,或者對應於不同情況自動建構出不同參數的預 測控制器。在網路補償方面,可以建立一網路監控系統,根據不同的網路情形,

切換不同的取樣頻率或補償策略。

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